基于液芯光纖的甲烷拉曼檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文來源于國家海洋領(lǐng)域863課題“天然氣水合物原位地球化學(xué)探測系統(tǒng)”。
　　 海底天然氣水合物是迄今所知的最具價(jià)值的海底能源，現(xiàn)在對(duì)天然氣水合物的勘察有多種方法，對(duì)水中游離態(tài)甲烷的檢測是其中的一種。但是由于水中游離態(tài)甲烷含量較少，檢測難度較大，所以通過一般的甲烷檢測方法無法探測到水中微量甲烷的存在。拉曼檢測是一種快速、非破壞性，能進(jìn)行分子識(shí)別的激光檢測技術(shù)，另外液芯光纖對(duì)拉曼光具有長光程累積作用，所以本文采用液芯光纖拉曼檢測技術(shù)

2、可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度水中微量甲烷的檢測。
　　 本文采用經(jīng)典理論和量子理論闡述了拉曼散射的產(chǎn)生機(jī)理，推導(dǎo)了拉曼散射公式，分析了甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和光譜活性，得到了甲烷的四個(gè)固有振動(dòng)頻率，討論了采用拉曼光進(jìn)行水中樣品檢測的優(yōu)勢。分析了水中甲烷的拉曼光譜特點(diǎn)及濃度、溫度和壓力對(duì)拉曼頻移的影響，采用激發(fā)光波長為532nm的LRS-Ⅲ型激光拉曼光譜儀對(duì)水中甲烷進(jìn)行了拉曼檢測的實(shí)驗(yàn)研究，并探討了共振拉曼對(duì)提高拉曼檢測靈敏度所起的作用。